Zeitliche neuronale Dynamik von Amplifikation und Suppression bei merkmalsbasierter Aufmerksamkeit

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias M. Müller
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535784256

Das vorgeschlagene Projekt hat sich zum Ziel gesetzt basale neuronale Dynamiken der Amplifikation und Suppression bei merkmalsbasierter Aufmerksamkeit (MBA) zu untersuchen. Eine Hauptfrage im Feld der Aufmerksamkeit ist die Frage, ob visuelle Verarbeitung strikt limitierten Ressourcen unterliegt die selektiv durch Aufmerksamkeit verteilt werden müssen. Wenn dies der Fall wäre, dann müsste die Amplifikation eines zu beachtenden Stimulus ohne Zeitverzögerung mit der Suppression des zu ignorierenden Stimulus einhergehen. Wir haben aber in unseren früheren Studien, in denen wir die Verschiebung von Aufmerksamkeit bei MBA untersucht haben eine frühe Amplifikation gefunden, der dann nach ca. 120-140 ms die Suppression des zu ignorierenden Stimulus zeitverzögert folgte. Gegeben dieser Befunde, wird hier ein neuer integrativer Ansatz der Aufmerksamkeitsverschiebung bei MBA vorgestellt, der die basalen neuronalen Mechanismen des neuronalen "gains" und die Wettbewerbsdynamiken der Amplifikation und Suppression berücksichtigt. Obwohl wir diesen zweiphasigen Prozess mehre Male replizieren konnten, stellten sich in den jeweiligen Publikationsprozessen kritische Fragen, die experimentell überprüft werden müssen, um Alternativerklärungen auszuschließen. Im Wesentlichen drehten sich die Fragen um die Tatsache, dass die EEG-Analyse sich vornehmlich auf Steady State Visuell Evozierte Potentiale (SSVEPs) beschränkte und keine Verhaltensdaten vorlagen, die auch die zu ignorierende Stimuli berücksichtigen. Deswegen schlagen wir hier 3 Experimente vor, die diese Verhaltensdaten über ein Probe-Design generieren und die EEG-Analyse auf EKPs die von diesen Probes und von aufgabenrelevanten Stimuli erweitern. Wir sind davon überzeugt, dass ein solcher multimodaler Ansatz in der Lage sein wird, unser vorgeschlagenes zweiphasiges Modell bei der Verschiebung von Aufmerksamkeitsressourcen bei MBA zu unterstützen. In weiteren explorativen Studien wollen wir (a) mögliche Unterschiede in "top-down" geleiteter Selektion und damit Suppression mit denen die durch anatomische Gegebenheiten festgelegt sind ("center-surround" Suppression) vergleichen und, (b) der Frage nachgehen, ob die Amplifikation eine gewisse Schwelle zur Triggerung des kompetitiven Mechanismus überschreiten muss, oder ob diese Mechanismen unabhängig voneinander sind. Wenn dann suppressive Mechanismen ausgelöst werden, stellt sich die weitere Frage, ob diese im reziproken Verhältnis zu Amplifikation stehen? Wir sind davon überzeugt, dass die Ergebnisse bestehende Modelle zur Verteilung von Aufmerksamkeitsressourcen bereichern werden und ebenfalls für computationale Modelle von Interesse sein müssten, um eine solchen zweiphasigen Prozess in die jeweiligen Algorithmen zu implementieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen